JP2004150017A

JP2004150017A - Attachment structure and its manufacturing method

Info

Publication number: JP2004150017A
Application number: JP2002312990A
Authority: JP
Inventors: Eiichi Tamura; 栄一田村; Hironori Yamaguchi; 拓則山口; Akihiko Sakaeda; 昭彦栄田; Eiji Arashitani; 映次新子谷; Miki Matsui; 幹松井
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2002-10-28
Filing date: 2002-10-28
Publication date: 2004-05-27

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an attachment structure and its manufacturing method with improved durability with no weld part at a corner part without impairing a cost aspect and productivity. <P>SOLUTION: This attachment structure 20 composed of a structure with a box-shaped cross section and used for a construction machine or the like is provided with L-shaped members 26a, 26b, 26c, 26d arranged at four corners of the box-shaped cross section; a first weld part 27 formed in a position facing one side of the lateral or vertical sides of the box-shaped cross section to connect the mutual end parts of the L-shaped members 26a, 26b, 26c, 26d; and a second weld part 28 formed in a position facing the other side of the lateral or vertical sides of the box-shaped cross section to connect the mutual end parts of the L-shaped members 26a, 26b, 26c, 26d. The first weld part 27 is formed in a welding form including welding treatment from the inside of the box-shaped cross section, and the second weld part 28 is formed in a welding form based on welding treatment from the outside of the box-shaped cross section. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設機械等に用いられ、４隅に配置されたＬ字形部材で形成された箱形断面を有する構造体で構成されたアタッチメント構造体およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の油圧ショベル等の建設機械は、下部走行体に上部旋回体が設けられ、上部旋回体に搭載したブームやアーム等のアタッチメントによって先端に取り付られたバケットを操作して掘削作業等を行う。このような油圧ショベルのアームを側面視した一例を図１１に示し、ブームを側面視した一例を図１２に示す。なお、このアームのアーム本体５０やブームのブーム本体６０の構造体は、箱形形状を有している。
【０００３】
図１１に示すアーム本体５０には、バケット（図示しない）を所定範囲内で回動させるバケットシリンダ５１の一端部がブラケット５２によって、回動可能に支持されている。また、図１２に示すブーム本体６０には、アームを所定範囲内で回動させるアームシリンダ６１の一端部がブラケット６２によって、回動可能に支持されている。さらにブームを所定範囲内で回動させるブームシリンダ６３の一端部がブラケット６４によって回動可能に支持されている。
【０００４】
図１３に図１２におけるＡ−Ａ断面図を示す。図１３に示すように上板７１と下板７２と左右の側板７３、７４により箱形断面７０が構成されており、各板は４隅で溶接により接続されている。
【０００５】
このようなブームやアーム等のアタッチメントで掘削作業を行うとブームやアームには、曲げモーメントが加わり、上板７１と側板７３、７４および下板７２と側板７３、７４を接続している溶接部近傍、つまり箱形断面の４隅（コーナ部）に高応力が発生し、アーム本体５０やブーム本体６０の破壊の要因となる。
【０００６】
このようなコーナ部の溶接部に生じる応力を低減する方法として、上板と下板の箱形断面のコーナ部に当たる板厚を厚くし、側板の板厚を上板と下板の板厚より薄くした溶接箱形部材が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
また、ブーム本体を、断面中立軸若しくはその近傍で長手方向に分離した分割体（Ｕ字管）で形成し、その分割線に沿って溶接一体化したものがある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００８】
また、箱形断面（矩形閉断面）の４隅に形成された曲面部を有するコーナ部材を設け、これらのコーナ部材をそれぞれ板状部材で接続して箱形断面形状（矩形閉断面形状）としたものがある（例えば、特許文献３参照。）。
【０００９】
このように、ブーム本体等の構造体を分断し、従来のコーナ部に形成される溶接部をコーナ部以外の箇所において溶接部を形成し、箱形断面形状とすることにより、コーナ部に生じる高応力部での応力集中低減をはかるブーム本体やアーム本体等が考えられている。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１１―２１９３９号公報
【特許文献２】
特開平６―２２０８８１号公報
【特許文献３】
特開平２００１―２０３１１号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたものは、コーナ部の板厚を厚くするだけで、コーナ部に生じる高応力部は溶接を施すため、強度面で不利となる。また、板厚を厚くするので使用材料が増えるためコストが上昇し、重量も増加する等の問題があった。
【００１２】
また、上記特許文献２に記載されたものでは、ブーム本体を２つに分断するため、分断された各断面は２つの曲げ部を持つＵ字管であり、このＵ字管は、プレス成形が必要であり、コスト面で不利となる問題がある。
【００１３】
また、上記特許文献３に記載されたものでは、コーナ部の部材は、くの字形をしており、冷間圧延等により容易に製造できるが、断面組立においてコーナ部材と板状部材を接続するための溶接部が多く、生産効率面で不利である。さらに、コーナ部の比較的近傍に溶接部が存在するため、応力集中の影響を受ける可能性もあり、その場合は、強度面でも不利となる問題がある。
【００１４】
そこで、本発明は、前述のような問題点を考慮し、建設機械等に用いられ、４隅に配置されたＬ字形部材で形成された箱形断面を有した構造体であり、コーナ部に溶接部がなく耐久性が向上し、コスト面と生産性とが損なわないアタッチメント構造体およびその製造方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載のアタッチメント構造体は、建設機械等に用いられ、箱形断面を有する構造体で構成されたアタッチメント構造体であって、前記箱形断面の４隅に配置されたＬ字形部材と、前記箱形断面の左右又は上下の一方に対向する位置に形成され、前記Ｌ字形部材の端部同士を接続する第１溶接部と、前記箱形断面の左右又は上下の他方に対向する位置に形成され、前記Ｌ字形部材の端部同士を接続する第２溶接部と、を備えてなり、前記第１溶接部は前記箱形断面の内側からの溶接処理を含む溶接形態で形成され、前記第２溶接部は前記箱形断面の外側からの溶接処理による溶接形態で形成されるものである。
【００１６】
このような構成によると、箱形断面のコーナ部に応力集中が発生しても、コーナ部に溶接部がないためアタッチメント構造体の耐久性を向上させることができ、アタッチメント本体を軽量化することができる。また、第１溶接部と第２溶接部の位置を入れ替えることができる。従って、上下側面又は左右側面の表面のどちらか一方に、溶接によるビートが表面に形成されない第１溶接部を形成することができる。また、第１溶接部に当て板を設置した場合には、左右側面又は上下側面のどちらか一方の強度を向上させたい方に、第１溶接部を形成することができる。
【００１７】
請求項２に記載のアタッチメント構造体は、請求項１において、前記第１溶接部は、前記箱形断面の内側に広がる開先又は前記箱形断面の内側に当て板を設置したものであり、前記第２溶接部は前記箱形断面の外側に広がる開先を有するものである。
【００１８】
このような構成によると、箱形断面の内側に広がる開先位置で内側から溶接することによって、第１溶接部が形成された箱形断面の左右側面の表面に溶接によるビートが見られないため、アタッチメント構造体を側方から見た外観が良くなる。また、箱形断面の内側に当て板を設置し、第１溶接部を形成することによって、箱形断面を有する構造体の強度が向上し、アタッチメント構造体の品質が向上する。
【００１９】
請求項３に記載のアタッチメント構造体は、請求項２において、前記第１溶接部は、前記箱形断面の左右側面の中央位置に形成され、前記箱形断面の内側に広がる開先を有するものであり、前記第２溶接部は、前記箱形断面の上下側面の中央位置に形成され、前記箱形断面の外側に広がる開先を有するものである。
【００２０】
このような構成によると、箱形断面の左右側面の中央位置の内側に広がる開先位置で内側から溶接することによって、第１溶接部が形成された箱形断面の左右側面の表面に溶接によるビートが見られないため、アタッチメント構造体を側方から見た外観が良くなる。
【００２１】
請求項４に記載のアタッチメント構造体は、請求項２において、前記第１溶接部は、前記箱形断面の左右側面の中央位置に形成され、前記箱形断面の内側に当て板を設置したものであり、前記第２溶接部は、前記箱形断面の上下側面の中央位置に形成され、前記箱形断面の外側に広がる開先を有するものである。
【００２２】
このような構成によると、箱形断面の左右側面の中央位置の内側に当て板を設置し、第１溶接部を形成することによって、箱形断面を有する構造体の強度が向上し、アタッチメント構造体の品質が向上する。
【００２３】
請求項５に記載のアタッチメント構造体は、請求項３または４において、前記箱形断面の上面又は下面の少なくとも一方の面上であって、巾方向の両端部近傍に一対のフランジが溶接で取り付けられるものである。
【００２４】
このような構成によると、Ｌ字形部材の端部同士を接続している第一溶接部と第２溶接部が箱形断面の各面の中央位置に形成されているため、フランジの取り付け位置に溶接部が形成されておらず、取り付け固定しやすい。また、フランジを溶接で取り付ける際に、第２溶接部に影響を与えずに、フランジを溶接で取り付けられるため、箱形断面を有する構造体で構成されたアタッチメント構造体の強度低下を招くことがない。
【００２５】
請求項６に記載のアタッチメント構造体は、建設機械等に用いられ、箱形断面を有する構造体で構成されたアタッチメント構造体の製造方法であって、前記箱形断面は、４隅に配置されたＬ字形部材のうち、２つの前記Ｌ字形部材の一端部同士を開口側からの溶接処理を含む溶接形態で凹型形状の第１構造体を形成し、もう２つの前記Ｌ字形部材の一端部同士を開口側からの溶接処理を含む溶接形態で凹型形状の第２構造体を形成する第１工程と、前記第１構造体と前記第２構造体の端部同士を外方より溶接して接続する第２工程とを有するものである。
【００２６】
このような方法によると、第１工程で形成される第１構造体と第２構造体は、２つのＬ字形部材の端部同士を溶接処理を含む溶接形態で接続し、別々に形成される。従って、ロボット溶接する時などの位置決めも容易に行え、溶接形態も適宜状況にあわせて選択することができる。また、第１工程と第２工程は別工程となるため、１工程で行う溶接箇所が少なく、溶接作業が行いやすくなり、且つ各工程ともロボット溶接等で溶接することができる。このため、製造されるアタッチメント構造体の品質が向上し、生産効率も損なわずに製造できる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態例を図１乃至図１０に基づいて以下に説明する。なお、本実施の形態例では、油圧ショベルのブーム等を例示しているが、特に限定するものではない。
【００２８】
図１は、本発明が適用される油圧ショベルの概略構成図である。図１に示すように、この油圧ショベル１は、走行体２と、走行体２の上部に旋回可能に連結された旋回体３とを有する。この旋回体３には運連席４とフロントアタッチメント５が設けられている。このフロントアタッチメント５は、ブーム６とアーム７とバケット８等で構成されている。ブーム６は、旋回体３の本体に回動可能に連結されており、アーム７は、ブーム６に回動可能に連結されている。また、アーム７の先端部には、回動可能に連結されたバケット８が設けられている。ブーム６はブームシリンダ９により回動可能な範囲で回動され、アーム７は、アームシリンダ１０により回動可能な範囲で回動される。また、バケット８はバケットシリンダ１１により回動可能な範囲で回動され、掘削作業等を行うことができる。
【００２９】
また、ブーム６は、箱形断面を有するブーム本体６ａの両端部に、旋回体３とアーム７と連結する接続部６ｂ、６ｃが設けられている。また、アーム７には、アーム本体７ａの一端部にバケット８と連結する接続部７ｂと他端部近傍にブーム６と連結する接続部７ｃが設けられている。
【００３０】
続いて、以下に説明するアタッチメント構造体には前述したブーム本体を例示して説明する。
【００３１】
図２は、本発明に係るアタッチメント構造体の一実施の形態例を示す斜視図である。図２に示すアタッチメント構造体２０は、前述した油圧ショベル１のブーム本体６ａに該当する。このアタッチメント構造体２０は、略中間部で湾曲した長尺部材であり、第１溶接部２７と第２溶接部２８とで接続され形成された上面２１と左面２２と右面２３と下面２４とで囲まれた箱形断面２５を有する構造体である。なお、図２に示すアタッチメント構造体２０は、ブーム本体だけを特に限定するものでなく、箱形断面を有する構造体、つまり油圧ショベルのアーム本体等でも適用可能である。
【００３２】
図３は、本発明に係るアタッチメント構造体の概略断面図である。図３に示す箱形断面２６は、図２に示すアタッチメント構造体２０の中心軸方向に対して垂直方向の断面に該当する。図３に示すように箱形断面２６の４隅（以下、コーナ部ともいう）に配置された長尺のＬ字形部材２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄと、左右に対向する位置に形成され、Ｌ字形部材２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄの端部同士を接続する第１溶接部２７と、上下に対向する位置に形成され、Ｌ字形部材２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄの端部同士を接続する第２溶接部２８とで構成されている。第１溶接部２７は、図３に示すように箱形断面２６の内側に広がる開先を有しており、Ｌ字形部材２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄの端部同士を接続するため、突き合わせ溶接で形成されている。また、第２溶接部２８は、外側に広がる開先を有しており、Ｌ字形部材２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄの端部同士を接続するため、突き合わせ溶接で形成されている。
【００３３】
また、第１溶接部２７は、箱形断面２６の内側からの溶接処理を含む溶接形態で形成されても良い。つまり、前述したように箱形断面２６の内側に広がる開先位置で内側からの突き合わせ溶接で形成されていても良く、また図４に示すように、Ｌ字形部材３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの端部同士が接続されて形成される箱形断面３０の内側に当て板３１を設置し、箱形断面３０の外側からの溶接で第１溶接部３２を形成していても良い。
【００３４】
このように、箱形断面２６の内側に広がる開先位置で内側から溶接することによって、第１溶接部２７が形成された箱形断面２６の左右側面の表面に溶接によるビートが見られないため、アタッチメント構造体２０を側方から見た外観が良くなる。また、箱形断面３０の内側に当て板３１を設置し、第１溶接部３２を形成することによって、箱形断面３０を有する構造体の強度が向上し、アタッチメント構造体の品質が向上する。
【００３５】
また、第２溶接部２８は、前述したように外側に広がる開先を有し、箱形断面の外側からの突き合わせ溶接等で形成されており、箱形断面の外側からの溶接処理による溶接形態で形成されておれば良い。なお、図４に示す第２溶接部３３も同じことがいえる。
【００３６】
また、第１溶接部２７と第２溶接部２８の位置を入れ替えることも可能である。つまり、アタッチメント構造体２０の溶接によるビートが上下側面の表面に見られたくない場合は、上下に対向する位置に前述と同様の第１溶接部２７を形成すればよい。また、左右側面の表面に溶接によるビートが見られたくない場合は、前述と同様に左右側面に第１溶接部２７を形成すれば良い。従って、第２溶接部２８は、第１溶接部２７が形成されていない、左右側面または上下側面に形成されることになる。
【００３７】
なお、図４に示す第１溶接部３２と第２溶接部３３の位置についても入れ替えることは可能である。つまり、図４に示す上下側面の第２溶接部３３の強度を向上させるには、左右側面の第１溶接部を上下側面の第２溶接部位置に形成させれば良い。左右側面又は上下側面のどちらか一方の強度を向上させたい方に、第１溶接部を形成すれば良く、特に限定するものではない。
【００３８】
以上のように、箱形断面２６、３０がＬ字形部材の端部同士を第１溶接部２７、３２と第２溶接部２８、３３で接続されることによって、図３、４に示す箱形断面２６、３０のコーナ部に溶接部が形成されない。従って、油圧ショベルでの掘削作業時にアタッチメント構造体に曲げ応力が生じ、箱形断面２６、３０のコーナ部に応力集中が発生しても、そこには溶接部がないためアタッチメント構造体の耐久性を向上させることができる。そのためアタッチメント構造体の板厚を薄くして軽量化することも可能となる。
【００３９】
また、図５は、本発明に係るアタッチメント構造体の上面にフランジが取り付けられた状況を示す断面図である。図５に示すように箱形断面３５の上面３６の巾方向の両端部近傍に一対のフランジ３７が溶接により取り付けられている。このフランジ３７は、油圧ショベルのアームを所定範囲で回動させるアームシリンダを回動可能に支持するものである。また、図５に示すように第１溶接部３８は、箱形断面３５の左右側面の中心位置に形成され、箱形断面３５の内側に広がる開先を有しており、Ｌ字形部材３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄの端部同士を接続するものである。また、第２溶接部３９は、箱形断面の上下側面の中心位置に形成され、箱形断面３５の外側に広がる開先を有し、Ｌ字形部材３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄの端部同士を接続するものである。
【００４０】
従って、第１溶接部３８が左右側面の中心位置に形成され、第２溶接部３９が上下側面の中心位置に形成されているため、フランジ３７の取り付け位置に溶接部が形成されておらず、取り付けやすい。また、フランジ３７を溶接で取り付ける際に、第２溶接部３９に影響を与えずに、フランジ３７を溶接で取り付けられるため、箱形断面３５を有する構造体で構成されたアタッチメント構造体の強度低下を招くことがない。なお、フランジは、図５に示す箱形断面３５の上面３６だけでなく、下面４０の巾方向の両端部近傍に溶接で取り付けることもできる。
【００４１】
また、箱形断面３５の左右側面の中央位置に第１溶接部３８が形成されている場合は、図５に示すように左右側面の巾方向の両端部近傍に一対のフランジ４１を溶接で取り付けることも可能である。なお、図５に示す第１溶接部３８には、箱形断面の内側に広がる開先を有したものを示しているが、前述したように箱形断面の内側に当て板を設けてＬ字形部材の端部同士を接続した第１溶接部でも良い。
【００４２】
このように箱形断面の上下側面や左右側面の中央位置に第１溶接部３８と第２溶接部３９が形成されることによって、フランジを取り付け易く、且つ第１溶接部３８と第２溶接部３９に影響を与えずに溶接で取り付けることができる。なお、図５に示す第１溶接部３８と第２溶接部３９は、前述した第１溶接部と第２溶接部と同様に入れ替えることができる。
【００４３】
次に箱形断面を有する構造体で構成されたアタッチメント構造体、つまり図１に示すブーム本体６ａの製造方法について以下に説明する。
【００４４】
図６は、本発明に係るアタッチメント構造体の箱形断面を形成するＬ字形部材の斜視図である。図６に示すような４つの長尺のＬ字形部材２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄの端部同士を接続することによって、箱形断面を有する構造体で構成されるアタッチメント構造体が形成される。このＬ字形部材２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄは、形状も単純で冷間圧延（押出し、または引き抜き）により製造することができるため、コストも安価である。
【００４５】
続いて、図１に示すブーム本体６ａの略中間部の湾曲部を形成するため、図７のようにＬ字形部材２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄをロール曲げ加工で形成する。また、油圧ショベル１のアーム本体７ａであれば、ロール曲げ加工は必要なくコストも減少する。
【００４６】
図８は、本発明に係るアタッチメント構造体の箱形断面を形成する一連の製造工程の断面図である。第１工程では、図８に示すように４隅に配置されたＬ字形部材２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄのうち、２つのＬ字形部材２６ａ、２６ｂの一端部同士を開口側からの溶接処理を含む溶接形態で凹型形状の第１構造体４２を形成し、もう２つのＬ字形部材２６ｃ、２６ｄの一端部同士を開口側からの溶接処理を含む溶接形態で凹型形状の第２構造体４３を形成する。第２工程では、図８に示すように第１構造体４２と第２構造体４３の端部同士を外方より溶接して接続し、アタッチメント構造体２０の箱形断面２６を形成する。
【００４７】
また、第１工程での溶接処理を含む溶接形態とは、前述した第１溶接部２７を形成するものである。つまり、図８に示すように内側に広がる開先を有し、突き合わせ溶接でＬ字形部材２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄの端部同士を接続している。また、図９に示す製造工程では、図８に示す第１工程の第１溶接部２７と図９に示す第１溶接部４７の溶接処理を含む溶接形態が異なっており、開口側に当て板４４を設置し、Ｌ字形部材の端部同士を接続し、第１構造体４５と第２構造体４６を形成している。その他は、図８の一連の製造工程と同じであり、第２工程で形成される第２溶接部４８は、前述した第２溶接部２８と同様に形成されるものである。
【００４８】
また、図１０は、本発明に係るアタッチメント構造体の箱形断面を形成する一連の製造工程の一実施の形態例を示す断面図である。図１０に示す第１工程で形成される第１構造体８１と第２構造体８２は、図８の第１構造体４２と第２構造体４３を９０°回転させたものと同じものとなる。つまり、第１工程で形成される第１溶接部８３は、前述した第１溶接部２７の左右側面位置と上下側面位置が入れ替わり同様にして形成されたものである。従って、第２工程で形成される第２溶接部８４は、前述した第２溶接部２８と同様のものが左右側面位置に形成される。
【００４９】
図１０に示すようにして形成されたアタッチメント構造体の箱形断面８０は、前述した第１溶接部２７と第２溶接部２８の位置を入れ替えて形成された箱形断面と同じになる。また、図１０の第１溶接部８３が図９に示す第１溶接部４７と同じものであっても良い。従って、アタッチメント構造体を形成する際、溶接によるビートのない面を上下側面の表面または左右側面の表面のどちらか一方に決めることができる。また、上下側面または左右側面のどちらか一方の強度を向上させることができる。
【００５０】
このようにして第１工程で形成される第１構造体と第２構造体では、４つのＬ字形部材のうち、２つのＬ字形部材の端部同士を溶接処理を含む溶接形態で接続し、別々に形成される。従って、ロボット溶接する時などの位置決めも容易に行え、溶接形態も適宜状況にあわせて選択することができる。
【００５１】
また、第１構造体と第２構造体が形成される第１工程と箱形断面が形成される第２工程は別工程となるため、１工程で行う溶接箇所が少なく、溶接作業が行いやすくなり、且つ各工程ともロボット溶接等で溶接することができる。このため、製造されるアタッチメント構造体の品質が向上し、生産効率も損なわずに製造できる。
【００５２】
以上のようにして、アタッチメント構造体を製造することができ、油圧ショベル１のブーム本体６ａに適用することができる。また、湾曲部がなく、バケット８側に向かって断面が縮小している油圧ショベル１のアーム本体７ａに適用する場合は、アーム７端部付近に取り付けられるバケット８側に向かって、Ｌ字形部材同士を接続する端部を先細りのテーパ状にカットし、前述したアタッチメント構造体の製造方法と同様にして、そのＬ字形部材の端部同士を接続する。
【００５３】
従って、箱形断面がバケット８側に近づくにつれて縮小し、コーナ部に溶接部がない箱形断面を有するアタッチメント構造体を製造することができる。つまり、箱形断面を有する構造体で構成されたアタッチメント構造体に適用することができ、油圧ショベルでの掘削作業時にアタッチメント構造体の箱形断面のコーナ部に応力集中が生じても、コーナ部には溶接部がないため、アタッチメント構造体の耐久性を向上させることができ、アタッチメント本体を軽量化することができる。
【００５４】
【発明の効果】
請求項１によると、箱形断面のコーナ部に応力集中が発生しても、コーナ部に溶接部がないためアタッチメント構造体の耐久性を向上させることができ、アタッチメント本体を軽量化することができる。また、第１溶接部と第２溶接部の位置を入れ替えることができる。従って、上下側面又は左右側面の表面のどちらか一方に、溶接によるビートが表面に形成されない第１溶接部を形成することができる。また、第１溶接部に当て板を設置した場合には、左右側面又は上下側面のどちらか一方の強度を向上させたい方に、第１溶接部を形成することができる。
【００５５】
請求項２によると、箱形断面の内側に広がる開先位置で内側から溶接することによって、第１溶接部が形成された箱形断面の左右側面の表面に溶接によるビートが見られないため、アタッチメント構造体を側方から見た外観が良くなる。また、箱形断面の内側に当て板を設置し、第１溶接部を形成することによって、箱形断面を有する構造体の強度が向上し、アタッチメント構造体の品質が向上する。
【００５６】
請求項３によると、箱形断面の左右側面の中央位置の内側に広がる開先位置で内側から溶接することによって、第１溶接部が形成された箱形断面の左右側面の表面に溶接によるビートが見られないため、アタッチメント構造体を側方から見た外観が良くなる。
【００５７】
請求項４によると、箱形断面の左右側面の中央位置の内側に当て板を設置し、第１溶接部を形成することによって、箱形断面を有する構造体の強度が向上し、アタッチメント構造体の品質が向上する。
【００５８】
請求項５によると、Ｌ字形部材の端部同士を接続している第一溶接部と第２溶接部が箱形断面の各面の中央位置に形成されているため、フランジの取り付け位置に溶接部が形成されておらず、取り付け固定しやすい。また、フランジを溶接で取り付ける際に、第２溶接部に影響を与えずに、フランジを溶接で取り付けられるため、箱形断面を有する構造体で構成されたアタッチメット構造体の強度低下を招くことがない。
【００５９】
請求項６によると、第１工程で形成される第１構造体と第２構造体は、２つのＬ字形部材の端部同士を溶接処理を含む溶接形態で接続し、別々に形成される。従って、ロボット溶接する時などの位置決めも容易に行え、溶接形態も適宜状況にあわせて選択することができる。また、第１工程と第２工程は別工程となるため、１工程で行う溶接箇所が少なく、溶接作業が行いやすくなり、且つ各工程ともロボット溶接等で溶接することができる。このため、製造されるアタッチメント構造体の品質が向上し、生産効率も損なわずに製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される油圧ショベルの概略構成図である。
【図２】本発明に係るアタッチメント構造体の一実施の形態例を示す斜視図である。
【図３】本発明に係るアタッチメント構造体の概略断面図である。
【図４】本発明に係るアタッチメント構造体の一実施の形態例を示す概略断面図である。
【図５】本発明に係るアタッチメント構造体の上面にフランジが取り付けられた状況を示す断面図である。
【図６】本発明に係るアタッチメント構造体の箱形断面を形成するＬ字形部材の斜視図である。
【図７】本発明に係るアタッチメント構造体の箱形断面を形成するＬ字形部材が略中間部で曲げられた状態を示す側面図である。
【図８】本発明に係るアタッチメント構造体の箱形断面を形成する一連の製造工程の断面図である。
【図９】本発明に係るアタッチメント構造体の箱形断面を形成する一連の製造工程の一実施の形態例を示す断面図である。
【図１０】本発明に係るアタッチメント構造体の箱形断面を形成する一連の製造工程の一実施の形態例を示す断面図である。
【図１１】従来の油圧ショベルのアームの一例を示す側面図である。
【図１２】従来の油圧ショベルのブームの一例を示す側面図である。
【図１３】図１２におけるＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
１油圧ショベル
２走行体
３旋回体
４運転席
５フロントアタッチメント
６ブーム
６ａブーム本体
６ｂ、６ｃ接続部
７アーム
７ａアーム本体
７ｂ、７ｃ接続部
８バケット
９ブームシリンダ
１０アームシリンダ
１１バケットシリンダ
２０アタッチメント構造体
２１、３６上面
２２左面
２３右面
２４、４０下面
２５、２６、３０、３５、８０箱形断面
２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄＬ字形部材
２７、３２、３８、４７、８３第１溶接部
２８、３３、３９、４８、８４第２溶接部
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄＬ字形部材
３１当て板
３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄＬ字形部材
３７、４１フランジ
４２、４５、８１第１構造体
４３、４６、８２第２構造体
４４当て板[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an attachment structure which is used for a construction machine or the like and is constituted by a structure having a box-shaped cross section formed by L-shaped members arranged at four corners, and a method of manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART Conventional construction machines such as hydraulic excavators are provided with an upper revolving structure on a lower traveling body, and perform excavation work or the like by operating a bucket attached to the tip by an attachment such as a boom or an arm mounted on the upper revolving structure. . FIG. 11 shows an example of such a hydraulic shovel arm viewed from the side, and FIG. 12 shows an example of the boom viewed from the side. The structures of the arm body 50 of the arm and the boom body 60 of the boom have a box shape.
[0003]
One end of a bucket cylinder 51 for rotating a bucket (not shown) within a predetermined range is rotatably supported by a bracket 52 on the arm body 50 shown in FIG. 12, one end of an arm cylinder 61 for rotating the arm within a predetermined range is rotatably supported by a bracket 62. Further, one end of a boom cylinder 63 for rotating the boom within a predetermined range is rotatably supported by a bracket 64.
[0004]
FIG. 13 is a sectional view taken along line AA in FIG. As shown in FIG. 13, an upper plate 71, a lower plate 72, and left and right side plates 73, 74 form a box-shaped cross section 70, and the plates are connected at four corners by welding.
[0005]
When excavation work is performed with such an attachment such as a boom or an arm, a bending moment is applied to the boom or the arm, and the welding portion connecting the upper plate 71 and the side plates 73 and 74 and the lower plate 72 and the side plates 73 and 74 is connected. High stress is generated in the vicinity, that is, at the four corners (corner portions) of the box-shaped cross section, which causes breakage of the arm main body 50 and the boom main body 60.
[0006]
As a method of reducing the stress generated in the welded portion of such a corner portion, the thickness of the upper plate and the lower plate corresponding to the corner portion of the box-shaped cross section is increased, and the thickness of the side plate is made smaller than the thickness of the upper plate and the lower plate. A thin welded box-shaped member is used (for example, see Patent Document 1).
[0007]
Further, there is a boom body formed of a divided body (U-shaped pipe) separated in the longitudinal direction at or near a neutral axis of a cross section and welded and integrated along the dividing line (for example, see Patent Document 2). ).
[0008]
In addition, corner members having curved surface portions formed at four corners of a box-shaped cross section (rectangular closed cross section) are provided, and these corner members are connected by plate-like members to form a box cross section (rectangular closed cross section). (See, for example, Patent Document 3).
[0009]
As described above, the structure such as the boom body is divided, and the welded portion formed in the conventional corner portion is formed in a portion other than the corner portion, and the welded portion is formed in a box-shaped cross-sectional shape. A boom main body, an arm main body, and the like for reducing stress concentration in a high stress portion have been considered.
[0010]
[Patent Document 1]
JP-A-11-21939
[Patent Document 2]
JP-A-6-220881
[Patent Document 3]
JP-A-2001-20311
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, the technique disclosed in Patent Document 1 is disadvantageous in terms of strength because the high stress portion generated in the corner portion is welded only by increasing the thickness of the corner portion. In addition, there is a problem in that the cost is increased due to an increase in the material used because the plate thickness is increased, and the weight is also increased.
[0012]
Further, in the device described in Patent Literature 2, each of the divided sections is a U-shaped tube having two bent portions in order to divide the boom main body into two, and the U-shaped tube is press-formed. It is necessary and disadvantageous in terms of cost.
[0013]
Further, in the structure described in Patent Document 3, the corner member has a U-shape and can be easily manufactured by cold rolling or the like, but the corner member and the plate-like member are connected in cross-section assembly. This is disadvantageous in terms of production efficiency. Furthermore, since the weld is present relatively near the corner, there is a possibility that the weld may be affected by stress concentration. In that case, there is a problem in terms of strength.
[0014]
In view of the above-mentioned problems, the present invention is a structure having a box-shaped cross section formed by L-shaped members arranged at four corners, which is used in a construction machine or the like, and has a corner portion. It is an object of the present invention to provide an attachment structure which has no welded portion, has improved durability, and does not impair cost and productivity, and a method for manufacturing the same.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The attachment structure according to claim 1 of the present invention is an attachment structure used for a construction machine or the like and configured by a structure having a box-shaped cross section, and is disposed at four corners of the box-shaped cross section. An L-shaped member, a first welded portion formed at a position facing one of the left and right or top and bottom of the box-shaped cross section, and connecting the ends of the L-shaped member with each other; And a second welded portion formed at a position opposed to the first portion and connecting the ends of the L-shaped member to each other, wherein the first welded portion includes a welding process from the inside of the box-shaped cross section. And the second welded portion is formed in a welding form by a welding process from outside the box-shaped section.
[0016]
According to such a configuration, even if stress concentration occurs at the corner portion of the box-shaped cross section, the durability of the attachment structure can be improved because there is no welded portion at the corner portion, and the weight of the attachment body can be reduced. Can be. Further, the positions of the first welded portion and the second welded portion can be interchanged. Therefore, it is possible to form the first welded portion on which no beat by welding is formed on one of the upper and lower side surfaces and the left and right side surfaces. In addition, when a patch plate is installed on the first welded portion, the first welded portion can be formed on one of the left and right side surfaces and the upper and lower side surfaces where the strength is desired to be improved.
[0017]
The attachment structure according to claim 2 is the attachment structure according to claim 1, wherein the first welded portion has a groove extending inside the box-shaped cross section or a contact plate installed inside the box-shaped cross section, The second welded portion has a groove extending outside the box-shaped cross section.
[0018]
According to such a configuration, by welding from the inside at the groove position expanding inside the box-shaped cross section, beats due to welding are not seen on the left and right side surfaces of the box-shaped cross section where the first welded portion is formed. The appearance of the attachment structure as viewed from the side is improved. In addition, by installing the backing plate inside the box-shaped cross section and forming the first welded portion, the strength of the structure having the box-shaped cross section is improved, and the quality of the attachment structure is improved.
[0019]
The attachment structure according to claim 3, wherein the first welded portion is formed at a central position on the left and right sides of the box-shaped cross section and has a groove extending inside the box-shaped cross section. The second welded portion is formed at a central position between upper and lower side surfaces of the box-shaped cross section, and has a groove extending outside the box-shaped cross section.
[0020]
According to such a configuration, by welding from the inside at the groove position that spreads inside the central position of the left and right side surfaces of the box-shaped cross section, the first welded portion is formed on the left and right side surfaces of the box-shaped cross section by welding. Since no beat is seen, the appearance of the attachment structure viewed from the side is improved.
[0021]
The attachment structure according to claim 4, wherein the first welded portion is formed at a central position on the left and right side surfaces of the box-shaped cross section, and a patch plate is installed inside the box-shaped cross section. The second welded portion is formed at a central position between upper and lower side surfaces of the box-shaped cross section, and has a groove extending outside the box-shaped cross section.
[0022]
According to such a configuration, the strength of the structure having the box-shaped cross-section is improved by installing the backing plate inside the center position of the left and right side surfaces of the box-shaped cross-section and forming the first welded portion. Improves body quality.
[0023]
According to a fifth aspect of the present invention, in the attachment structure according to the third or fourth aspect, a pair of flanges are attached by welding to at least one of the upper surface and the lower surface of the box-shaped cross section and near both ends in the width direction. Is something that can be done.
[0024]
According to such a configuration, since the first welded portion and the second welded portion connecting the ends of the L-shaped member are formed at the center position of each surface of the box-shaped cross section, the first welded portion and the second welded portion are located at the mounting position of the flange. No welds are formed, and it is easy to fix. In addition, when the flange is attached by welding, the flange is attached by welding without affecting the second welded portion, so that the strength of the attachment structure formed of the structure having the box-shaped cross section may be reduced. Absent.
[0025]
The attachment structure according to claim 6, which is used in a construction machine or the like, is a method for manufacturing an attachment structure including a structure having a box-shaped cross section, wherein the box-shaped cross section is arranged at four corners. One of the two L-shaped members is formed by welding one end of each of the two L-shaped members from the opening side to form a concave first structure, and the other end of the two L-shaped members is welded. A first step of forming a concave-shaped second structure in a welding form including a welding process from the opening side, and welding ends of the first structure and the second structure from outside. And a second step of connecting.
[0026]
According to such a method, the first structure and the second structure formed in the first step are formed separately by connecting the ends of the two L-shaped members in a welding form including a welding process. . Therefore, positioning at the time of robot welding or the like can be easily performed, and the welding mode can be appropriately selected according to the situation. In addition, since the first step and the second step are separate steps, the number of welding locations to be performed in one step is small, the welding operation is easy to perform, and each step can be welded by robot welding or the like. For this reason, the quality of the manufactured attachment structure is improved, and the attachment structure can be manufactured without impairing the production efficiency.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In this embodiment, a boom of a hydraulic shovel and the like are illustrated, but the invention is not particularly limited.
[0028]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hydraulic shovel to which the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the excavator 1 includes a traveling unit 2 and a revolving unit 3 rotatably connected to an upper portion of the traveling unit 2. The revolving superstructure 3 is provided with a transportation seat 4 and a front attachment 5. The front attachment 5 includes a boom 6, an arm 7, a bucket 8, and the like. The boom 6 is rotatably connected to the main body of the swing body 3, and the arm 7 is rotatably connected to the boom 6. At the tip of the arm 7, a bucket 8 rotatably connected is provided. The boom 6 is turned in a range that can be turned by a boom cylinder 9, and the arm 7 is turned in a range that can be turned by an arm cylinder 10. Further, the bucket 8 is rotated by a bucket cylinder 11 in a rotatable range, and can perform excavation work and the like.
[0029]
Further, the boom 6 is provided with connecting portions 6b and 6c for connecting the revolving unit 3 and the arm 7 at both ends of a boom main body 6a having a box-shaped cross section. The arm 7 is provided with a connecting portion 7b connected to the bucket 8 at one end of the arm body 7a and a connecting portion 7c connected to the boom 6 near the other end.
[0030]
Subsequently, the attachment structure described below will be described by exemplifying the above-described boom body.
[0031]
FIG. 2 is a perspective view showing an embodiment of the attachment structure according to the present invention. The attachment structure 20 shown in FIG. 2 corresponds to the boom main body 6a of the hydraulic shovel 1 described above. The attachment structure 20 is a long member curved at a substantially middle portion, and includes an upper surface 21, a left surface 22, a right surface 23, and a lower surface 24 which are connected and formed by a first welded portion 27 and a second welded portion 28. It is a structure having an enclosed box-shaped cross section 25. In addition, the attachment structure 20 shown in FIG. 2 is not particularly limited only to the boom main body, and can be applied to a structure having a box-shaped cross section, that is, an arm main body of a hydraulic shovel.
[0032]
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the attachment structure according to the present invention. The box-shaped section 26 shown in FIG. 3 corresponds to a section perpendicular to the central axis direction of the attachment structure 20 shown in FIG. As shown in FIG. 3, long L-shaped members 26a, 26b, 26c, and 26d arranged at four corners (hereinafter also referred to as corners) of the box-shaped cross section 26 are formed at positions facing left and right. A first welded portion 27 that connects the ends of the L-shaped members 26a, 26b, 26c, and 26d, and a first welded portion that is formed at a position facing vertically and connects the ends of the L-shaped members 26a, 26b, 26c, and 26d. And two welds 28. As shown in FIG. 3, the first welded portion 27 has a groove extending inside the box-shaped cross section 26, and butt welding is performed to connect the ends of the L-shaped members 26a, 26b, 26c, 26d. It is formed with. The second welded portion 28 has a groove extending outward, and is formed by butt welding to connect the ends of the L-shaped members 26a, 26b, 26c, 26d.
[0033]
Further, the first welded portion 27 may be formed in a welding form including a welding process from the inside of the box-shaped section 26. That is, it may be formed by butt welding from the inside at the groove position expanding inside the box-shaped cross section 26 as described above, and as shown in FIG. 4, the L-shaped members 30a, 30b, 30c, 30d The backing plate 31 may be installed inside the box-shaped cross section 30 formed by connecting the ends, and the first welded portion 32 may be formed by welding from the outside of the box-shaped cross section 30.
[0034]
As described above, since welding is performed from the inside at the groove position that spreads inside the box-shaped section 26, no beat due to welding is seen on the left and right side surfaces of the box-shaped section 26 where the first welded portion 27 is formed. The appearance of the attachment structure 20 as viewed from the side is improved. In addition, by providing the backing plate 31 inside the box-shaped cross section 30 and forming the first welded portion 32, the strength of the structure having the box-shaped cross section 30 is improved, and the quality of the attachment structure is improved.
[0035]
The second welded portion 28 has a groove extending outward as described above, and is formed by butt welding or the like from the outside of the box-shaped cross section, and is formed by welding from the outside of the box-shaped cross section. What is necessary is just to be formed. The same can be said for the second welded portion 33 shown in FIG.
[0036]
Further, the positions of the first welded portion 27 and the second welded portion 28 can be interchanged. In other words, if the beat due to the welding of the attachment structure 20 is not desired to be seen on the upper and lower side surfaces, the first welded portion 27 similar to the above may be formed at a position facing vertically. If it is not desired to see the beat on the left and right side surfaces by welding, the first welded portion 27 may be formed on the left and right side surfaces as described above. Therefore, the second welded portions 28 are formed on the left and right side surfaces or the upper and lower side surfaces where the first welded portions 27 are not formed.
[0037]
Note that the positions of the first welded portion 32 and the second welded portion 33 shown in FIG. 4 can be interchanged. That is, in order to improve the strength of the second welded portions 33 on the upper and lower side surfaces shown in FIG. 4, the first welded portions on the left and right side surfaces may be formed at the positions of the second welded portions on the upper and lower side surfaces. The first welded portion may be formed for any one of the right and left side surfaces and the upper and lower side surfaces in which the strength is desired to be improved, and is not particularly limited.
[0038]
As described above, the end portions of the L-shaped members of the box-shaped cross sections 26 and 30 are connected to each other by the first welded portions 27 and 32 and the second welded portions 28 and 33, so that the box-shaped sections shown in FIGS. No welds are formed at the corners of the cross sections 26 and 30. Therefore, even when a bending stress is generated in the attachment structure during excavation work with the hydraulic excavator, and stress concentration occurs in the corners of the box-shaped cross sections 26 and 30, there is no welded portion there, and thus the durability of the attachment structure is reduced. Can be improved. Therefore, the thickness of the attachment structure can be reduced to reduce the weight.
[0039]
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state where a flange is attached to the upper surface of the attachment structure according to the present invention. As shown in FIG. 5, a pair of flanges 37 are attached by welding to the upper surface 36 of the box-shaped cross section 35 near both ends in the width direction. The flange 37 rotatably supports an arm cylinder that rotates an arm of the hydraulic excavator within a predetermined range. As shown in FIG. 5, the first welded portion 38 is formed at the center of the left and right sides of the box-shaped cross section 35, has a groove extending inside the box-shaped cross section 35, and has an L-shaped member 35a, It connects the ends of 35b, 35c and 35d. The second welded portion 39 is formed at the center of the upper and lower side surfaces of the box-shaped cross section, has a groove extending outside the box-shaped cross section 35, and is connected to the ends of the L-shaped members 35a, 35b, 35c, 35d. Is to connect.
[0040]
Therefore, since the first welding portion 38 is formed at the center position of the left and right side surfaces and the second welding portion 39 is formed at the center position of the upper and lower side surfaces, no welding portion is formed at the mounting position of the flange 37, Easy to install. Further, when the flange 37 is attached by welding, the flange 37 can be attached by welding without affecting the second welded portion 39, so that the strength of the attachment structure constituted by the structure having the box-shaped cross section 35 decreases. Never invite. The flange can be attached by welding not only to the upper surface 36 of the box-shaped cross section 35 shown in FIG.
[0041]
When the first welding portion 38 is formed at the center of the left and right sides of the box-shaped cross section 35, a pair of flanges 41 are attached by welding to the vicinity of both widthwise ends of the left and right sides as shown in FIG. It is also possible. Although the first welded portion 38 shown in FIG. 5 has a groove that extends inside the box-shaped cross section, an L-shaped plate is provided by providing a backing plate inside the box-shaped cross section as described above. A first welded portion in which the ends of the members are connected may be used.
[0042]
Since the first welded portion 38 and the second welded portion 39 are formed at the center positions of the upper and lower side surfaces and the left and right side surfaces of the box-shaped cross section, the flange can be easily attached, and the first welded portion 38 and the second welded portion are formed. 39 can be attached by welding without affecting. In addition, the 1st welding part 38 and the 2nd welding part 39 shown in FIG. 5 can be replaced similarly to the above-mentioned 1st welding part and the 2nd welding part.
[0043]
Next, a method of manufacturing an attachment structure constituted by a structure having a box-shaped cross section, that is, a boom body 6a shown in FIG. 1 will be described below.
[0044]
FIG. 6 is a perspective view of an L-shaped member forming a box-shaped cross section of the attachment structure according to the present invention. By connecting the ends of four long L-shaped members 26a, 26b, 26c, 26d as shown in FIG. 6, an attachment structure composed of a structure having a box-shaped cross section is formed. The L-shaped members 26a, 26b, 26c, 26d have a simple shape and can be manufactured by cold rolling (extrusion or drawing), so that the cost is low.
[0045]
Subsequently, the L-shaped members 26a, 26b, 26c, and 26d are formed by roll bending as shown in FIG. 7 to form a substantially middle curved portion of the boom main body 6a shown in FIG. In addition, if the arm body 7a of the hydraulic shovel 1 is used, roll bending is not required and the cost is reduced.
[0046]
FIG. 8 is a sectional view of a series of manufacturing steps for forming a box-shaped section of the attachment structure according to the present invention. In the first step, one end of two L-shaped members 26a, 26b among the L-shaped members 26a, 26b, 26c, 26d arranged at the four corners as shown in FIG. The first structure 42 having a concave shape is formed in a welding form including the second structure 43 having a concave shape in a welding form including a welding process in which one ends of the other two L-shaped members 26c and 26d are welded from the opening side. Form. In the second step, as shown in FIG. 8, the ends of the first structure 42 and the second structure 43 are connected by welding from the outside to form the box-shaped section 26 of the attachment structure 20.
[0047]
Further, the welding mode including the welding process in the first step is to form the first welded portion 27 described above. That is, as shown in FIG. 8, the groove has a groove extending inward, and ends of the L-shaped members 26a, 26b, 26c, and 26d are connected to each other by butt welding. Further, in the manufacturing process shown in FIG. 9, the welding mode including the welding process of the first welded portion 27 of the first process shown in FIG. 8 and the first welded portion 47 shown in FIG. 9 is different. The first structural member 45 and the second structural member 46 are formed by connecting the ends of the L-shaped members to each other. The rest is the same as the series of manufacturing steps in FIG. 8, and the second welded portion 48 formed in the second step is formed similarly to the above-described second welded portion 28.
[0048]
FIG. 10 is a sectional view showing an embodiment of a series of manufacturing steps for forming a box-shaped section of the attachment structure according to the present invention. The first structure 81 and the second structure 82 formed in the first step shown in FIG. 10 are the same as those obtained by rotating the first structure 42 and the second structure 43 of FIG. 8 by 90 °. . In other words, the first welded portion 83 formed in the first step is formed in the same manner as the first welded portion 27 except that the left and right side positions and the upper and lower side positions are interchanged. Therefore, as the second welding portion 84 formed in the second step, the same thing as the above-described second welding portion 28 is formed at the left and right side surface positions.
[0049]
The box-shaped cross section 80 of the attachment structure formed as shown in FIG. 10 is the same as the box-shaped cross section formed by exchanging the positions of the first welded portion 27 and the second welded portion 28 described above. Further, the first welded portion 83 in FIG. 10 may be the same as the first welded portion 47 shown in FIG. Therefore, when the attachment structure is formed, a surface having no beat due to welding can be determined as one of the upper and lower side surfaces and the left and right side surfaces. Further, the strength of one of the upper and lower side surfaces and the left and right side surfaces can be improved.
[0050]
In the first structure and the second structure thus formed in the first step, the ends of the two L-shaped members of the four L-shaped members are connected to each other in a welding form including a welding process, Formed separately. Therefore, positioning at the time of robot welding or the like can be easily performed, and the welding mode can be appropriately selected according to the situation.
[0051]
Further, the first step in which the first structure and the second structure are formed and the second step in which the box-shaped cross section is formed are separate steps. In addition, each step can be welded by robot welding or the like. For this reason, the quality of the manufactured attachment structure is improved, and the attachment structure can be manufactured without impairing the production efficiency.
[0052]
As described above, the attachment structure can be manufactured and can be applied to the boom main body 6a of the excavator 1. When the present invention is applied to the arm body 7a of the hydraulic shovel 1 having no curved portion and having a cross section reduced toward the bucket 8, the L-shaped member is attached to the bucket 8 attached near the end of the arm 7. The ends that connect each other are cut into a tapered shape, and the ends of the L-shaped members are connected in the same manner as in the method of manufacturing the attachment structure described above.
[0053]
Therefore, an attachment structure having a box-shaped cross-section that has a box-shaped cross-section with no welded portion at a corner portion can be manufactured as the box-shaped cross-section decreases toward the bucket 8 side. That is, the present invention can be applied to an attachment structure formed of a structure having a box-shaped cross section. Since there is no welded portion, the durability of the attachment structure can be improved, and the weight of the attachment body can be reduced.
[0054]
【The invention's effect】
According to the first aspect, even when stress concentration occurs at the corner portion having a box-shaped cross section, the durability of the attachment structure can be improved because there is no welded portion at the corner portion, and the weight of the attachment body can be reduced. it can. Further, the positions of the first welded portion and the second welded portion can be interchanged. Therefore, it is possible to form the first welded portion on which no beat by welding is formed on one of the upper and lower side surfaces and the left and right side surfaces. In addition, when a patch plate is installed on the first welded portion, the first welded portion can be formed on one of the left and right side surfaces and the upper and lower side surfaces where the strength is desired to be improved.
[0055]
According to claim 2, by welding from the inside at the groove position spreading inside the box-shaped cross section, no beat due to welding is seen on the left and right side surfaces of the box-shaped cross section where the first welded portion is formed. The appearance of the attachment structure viewed from the side is improved. In addition, by installing the backing plate inside the box-shaped cross section and forming the first welded portion, the strength of the structure having the box-shaped cross section is improved, and the quality of the attachment structure is improved.
[0056]
According to the third aspect, by welding from the inside at a groove position which spreads inside the central position of the left and right side surfaces of the box-shaped cross section, a beat by welding is formed on the left and right side surfaces of the box-shaped cross section where the first welded portion is formed. Is not seen, the appearance of the attachment structure viewed from the side is improved.
[0057]
According to the fourth aspect, the strength of the structure having the box-shaped cross-section is improved by installing the backing plate inside the center position of the left and right side surfaces of the box-shaped cross-section and forming the first welded portion. The quality is improved.
[0058]
According to the fifth aspect, the first welded portion and the second welded portion connecting the ends of the L-shaped member are formed at the center positions of the respective surfaces of the box-shaped cross section, so that the welding is performed at the mounting position of the flange. No part is formed, so it is easy to mount and fix. Further, when the flange is attached by welding, the flange is attached by welding without affecting the second welded portion, so that the strength of the attached-met structure constituted by the structure having the box-shaped cross section is reduced. There is no.
[0059]
According to the sixth aspect, the first structure and the second structure formed in the first step are formed separately by connecting the ends of the two L-shaped members in a welding form including a welding process. Therefore, positioning at the time of robot welding or the like can be easily performed, and the welding mode can be appropriately selected according to the situation. In addition, since the first step and the second step are separate steps, the number of welding locations to be performed in one step is small, the welding operation is easy to perform, and each step can be welded by robot welding or the like. For this reason, the quality of the manufactured attachment structure is improved, and the attachment structure can be manufactured without impairing the production efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hydraulic shovel to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a perspective view showing an embodiment of the attachment structure according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic sectional view of an attachment structure according to the present invention.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of an attachment structure according to the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state where a flange is attached to the upper surface of the attachment structure according to the present invention.
FIG. 6 is a perspective view of an L-shaped member forming a box-shaped cross section of the attachment structure according to the present invention.
FIG. 7 is a side view showing a state where an L-shaped member forming a box-shaped cross section of the attachment structure according to the present invention is bent at a substantially middle portion.
FIG. 8 is a sectional view of a series of manufacturing steps for forming a box-shaped section of the attachment structure according to the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing one embodiment of a series of manufacturing steps for forming a box-shaped cross section of the attachment structure according to the present invention.
FIG. 10 is a sectional view showing an embodiment of a series of manufacturing steps for forming a box-shaped section of the attachment structure according to the present invention.
FIG. 11 is a side view showing an example of a conventional hydraulic excavator arm.
FIG. 12 is a side view showing an example of a conventional hydraulic excavator boom.
13 is a sectional view taken along the line AA in FIG.
[Explanation of symbols]
1 Hydraulic excavator
2 Running body
3 Revolving superstructure
4 Driver's seat
5 Front attachment
6 Boom
6a Boom body
6b, 6c connection part
7 Arm
7a Arm body
7b, 7c connection part
8 buckets
9 Boom cylinder
10 Arm cylinder
11 bucket cylinder
20 Attachment structure
21, 36 Upper surface
22 Left side
23 Right side
24, 40 lower surface
25, 26, 30, 35, 80 Box-shaped cross section
26a, 26b, 26c, 26d L-shaped member
27, 32, 38, 47, 83 First weld
28, 33, 39, 48, 84 Second weld
30a, 30b, 30c, 30d L-shaped member
31 Patch plate
35a, 35b, 35c, 35d L-shaped member
37, 41 Flange
42, 45, 81 First structure
43, 46, 82 Second structure
44 Backing plate

Claims

An attachment structure used for a construction machine or the like, and configured by a structure having a box-shaped cross section,
L-shaped members arranged at four corners of the box-shaped cross section,
A first welding portion formed at a position facing one of left and right or up and down of the box-shaped cross section and connecting ends of the L-shaped member;
A second welded portion formed at a position facing the other of the left and right or upper and lower sides of the box-shaped cross section, and connecting end portions of the L-shaped member,
The first welded portion is formed in a welding mode including a welding process from the inside of the box-shaped cross section, and the second welded portion is formed in a welding mode by a welding process from the outside of the box-shaped cross section. .

The first welded portion has a groove extending inside the box-shaped cross section or a patch plate installed inside the box-shaped cross section, and the second welded portion has a groove extending outside the box-shaped cross section. The attachment structure according to claim 1, comprising:

The first welded portion is formed at a central position on the left and right side surfaces of the box-shaped cross section, and has a groove extending inside the box-shaped cross-section. The attachment structure according to claim 2, wherein the attachment structure has a groove formed at a central position of a side surface and extending outside the box-shaped cross section.

The first welded portion is formed at a central position on the left and right side surfaces of the box-shaped cross section, and a patch plate is installed inside the box-shaped cross-section. The attachment structure according to claim 2, wherein the attachment structure has a groove formed at a central position of a side surface and extending outside the box-shaped cross section.

The attachment structure according to claim 3, wherein a pair of flanges are attached by welding to at least one of an upper surface and a lower surface of the box-shaped cross section and near both ends in the width direction.

Used in construction machines and the like, a method for manufacturing an attachment structure constituted by a structure having a box-shaped cross section,
The box-shaped cross section forms a concave-shaped first structure by welding one end of each of the two L-shaped members among the L-shaped members arranged at four corners, including a welding process from an opening side. A first step of forming a concave-shaped second structure by welding one end of the two L-shaped members to each other including a welding process from the opening side;
A second step of connecting the ends of the first structure and the second structure by welding each other from the outside.